autophosphorylieren

Autophosphorylierung bezeichnet die Phosphorylierung eines Proteins durch dasselbe Enzym, in der Regel eine Protein-Kinase. Dabei wird eine Phosphatgruppe von ATP auf eine Hydroxygruppe einer Aminosäure übertragen. Am häufigsten kommen Tyrosin-, Serin- oder Threoninreste als Ziel vor. Autophosphorylierung dient oft der Aktivierung der Kinase oder der Erstellung von Bindungsstellen für weitere Signaling-Proteine.

Ein zentrales Unterscheidungsmerkmal ist, dass die Phosphorylierung entweder intramolekular (cis) oder intermolekular (trans) erfolgen kann. Bei cis-Autophosphorylierung phosphoryliert die Kinase sich selbst innerhalb desselben Moleküls. Bei trans-Autophosphorylierung arbeiten zwei Kinase-Moleküle desselben Proteins zusammen, typischerweise nach Dimerisierung, und phosphorylieren sich gegenseitig. Diese Mechanismen sind besonders wichtig bei Rezeptor-Tyrosinkinasen (RTKs), wo Ligandenbindung Dimerisierung induziert und trans-autophosphorylierung Aktivität und Bindungsstellen für Signalproteine schafft.

Funktionen der Autophosphorylierung umfassen die Regulation der Enzymaktivität, die Freischaltung von Interaktionsseiten für SH2- oder PTB-Domänen und die Initiierung oder Verstärkung von Signalwegen wie MAPK oder PI3K/Akt. Fehlregulation kann zu pathologischen Zuständen beitragen, darunter Krebs, Entwicklungsstörungen und Entzündung.

Nachweise erfolgen typischerweise mittels phospho-spezifischer Antikörper, Massenspektrometrie oder funktioneller Mutagenese. Als Beispiele gelten Autophosphorylierung in Rezeptor-Tyrosinkinasen wie EGFR und in cytosolischen Kinasen der Src-Familie.